基于CQ8401的工業(yè)計(jì)算機(jī)參考設(shè)計(jì)

分類(lèi)：解決方案日期：2010-07-16 10:06:31

一、系統(tǒng)介紹

工業(yè)計(jì)算機(jī)是應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的特定計(jì)算機(jī)，要求能夠提供良好的穩(wěn)定性，可靠性和抗干擾性。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由CQ8401+FPGA構(gòu)成，利用CQ8401提供的PCI總線，掛接一片FPGA，實(shí)現(xiàn)需要的邏輯，這樣做使本設(shè)計(jì)具有了相當(dāng)?shù)撵`活性和通用性，提供價(jià)格和性能的最佳組合。

傳統(tǒng)的分布式控制已經(jīng)不能滿(mǎn)足工控領(lǐng)域越來(lái)越大的數(shù)據(jù)量的要求，因此本設(shè)計(jì)提供了以太網(wǎng)接口，能夠滿(mǎn)足工業(yè)以太網(wǎng)中的A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。使用戶(hù)能夠更方便的構(gòu)建工業(yè)以太網(wǎng)。

二、功能描述

l 采用先進(jìn)架構(gòu)，高效可靠

l Linux操作系統(tǒng)

l 提供設(shè)備驅(qū)動(dòng)

l 最大支持1024*768 LCD屏，刷新率60Hz

l PCI總線外接FPGA，能為系統(tǒng)方便的擴(kuò)展各種外設(shè)

l 提供RJ45接口，10M/100M

l 支持工業(yè)以太網(wǎng)A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

l 低功耗設(shè)計(jì)

l 支持本地Flash，本地硬盤(pán)，網(wǎng)絡(luò)NFS三種啟動(dòng)方式

l 滿(mǎn)足工業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求

三、產(chǎn)品規(guī)格

1、系統(tǒng)參數(shù)

技術(shù)要求	參數(shù)
中央處理器	CQ8401
SDRAM	512MB
NAND Flash	4GB
NOR Flash	64MB
PCI設(shè)備	2個(gè)PCI插槽，ITE8888，IT8212，FPGA
外圍接口	LCD接口（LVDS和TTL），UART（8個(gè)），PS/2（鍵盤(pán)/鼠標(biāo)），PWM（多路），IDE，ISA（PC104），并口，以太網(wǎng)接口，音頻接口（Speaker和Microphone），USB1.1(2路)
LCD控制器參數(shù)	最大分辨率：1024*768 刷新率：60Hz 最大色深：32位顯存類(lèi)型：DDR SDRAM 顯存大小：64MB

2、軟件規(guī)格

操作系統(tǒng)

Linux 2.6.22

四、硬件設(shè)計(jì)

1、原理框圖

圖例：基于CQ8401的工業(yè)計(jì)算機(jī)的參考設(shè)計(jì)

2、主要模塊設(shè)計(jì)

Ø 處理器：CQ8401 SoC

Ø RAM： 32MB SDRAM

Ø ROM： 4MB NOR Flash，128MB NAND Flash

Ø 以太網(wǎng)接口：1個(gè)RJ45 接口；10/100M

Ø UART：9個(gè)，一個(gè)調(diào)試用串口（升級(jí)或調(diào)試），8個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸

Ø IrDA：一組，支持紅外傳輸協(xié)議

Ø USB：2個(gè)USB1.1標(biāo)準(zhǔn)，支持Host/Device方式

Ø FPGA：使用EP2C20F484C8&, amp;, lt;, SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; LINE-HEIGHT: 150%; FONT-FAMILY: 宋體; mso-fareast-language: ZH-CN; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">器件，占用約50%資源

Ø LCD控制器：有FPGA實(shí)現(xiàn)，采用64MB DDR SDRAM作為顯存

Ø PS/2接口：2路，分別連接鍵盤(pán)和鼠標(biāo)

Ø IDE：由PCI設(shè)備轉(zhuǎn)接IDE設(shè)備

Ø ISA：提供一個(gè)支持PC-104標(biāo)準(zhǔn)的ISA接口

Ø PCI插槽：2路通用PCI插槽

2、電源設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用ATX標(biāo)準(zhǔn)電源供電，系統(tǒng)內(nèi)部使用5V,3.3V,1.8V,1.25V電源，板上4個(gè)電源指示燈分別顯示對(duì)應(yīng)電源狀態(tài)。整機(jī)功耗小于10W（不包括為LVDS接口LCD供電）。

五、軟件設(shè)計(jì)

本產(chǎn)品以Linux 2.6.22作為操作系統(tǒng)。提供相應(yīng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。

1、BootLoader：

Ø u-boot 1.1.3

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